現(xiàn)在沸石應(yīng)用的行業(yè)又增加了。鈷基催化劑已被證明可以將混合的再生塑料(包括聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP))分解成丙烷,該丙烷可用作燃料,甚至可用作新塑料的原料。麻省理工學(xué)院、SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的研究人員于10月5日在開(kāi)放獲取期刊JACSAu上發(fā)表了一項(xiàng)研究,詳細(xì)介紹了負(fù)載在ZSM-5沸石上的5wt%鈷如何催化常見(jiàn)的無(wú)溶劑氫解用塑料制成丙烷。
該研究指出,該催化劑顯著減少了甲烷(CH4)的形成,該甲烷(CH4)與散裝氧化鈷或其他載體上的鈷納米顆粒一起出現(xiàn),沸石粉提供了分散的氧化鈷納米顆粒的穩(wěn)定性。隨著金屬負(fù)載的優(yōu)化,還發(fā)現(xiàn)10wt%Co/ZSM-5催化低密度(LD)PE、LDPE和PP的組合以及消費(fèi)后PE的氫解。該研究解釋說(shuō),氫解利用H2將聚合物裂解為較短的烷烴。
塑料中的長(zhǎng)鏈分子通過(guò)高度穩(wěn)定的碳鍵結(jié)合在一起,使回收成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。雖然目前的方法可以將這些鍵分解成各種分子,但挑選出特定的可用化合物需要復(fù)雜的提煉。但是通過(guò)使用鈷-沸石催化劑,研究人員能夠選擇性地分解塑料分子并將其中超過(guò)80%轉(zhuǎn)化為丙烷。
“一旦有了丙烷這種化合物,就可以減輕下游分離的負(fù)擔(dān),”麻省理工學(xué)院化學(xué)工程教授Yuriy?Román-Leshkov在在麻省理工學(xué)院網(wǎng)站上的一篇文章中解釋道。他補(bǔ)充說(shuō),鈷-沸石方法很有前景,因?yàn)檫@兩種材料既便宜又豐富。研究人員正在探索這種方法如何適應(yīng)現(xiàn)有的塑料回收系統(tǒng),并對(duì)包括墨水、膠水、標(biāo)簽和其他非塑料材料等污染物在內(nèi)的廢物流進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。
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